GRUPO 16 ATUALIZADO

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Elementos do grupo 16 
Calcogênios
√ O nome calcogênio significa “gerador de minério
Elemento
Símbolo
Configuração eletrônica
Estados de oxidação
Oxigênio
O
[He]2s2, 2p4
-II-I
Enxofre
S
[Ne]3s2, 3p4
-IIIIIVVI
Selênio
Se
[Ar]3d104s2, 4p4
II IVVI
Telúrio
Te
[Kr]4d105s2, 5p4
II IVVI
Polônio
Pó
[Xe]4f145d106s2, 6p4
IIVI
Tabela - Configurações eletrônicas e estado de oxidação.
				
Os três primeiros são não metais.
O telúrio é um metalóide e o polônio possui características típicas de metal.
Há controvérsia entre os autores em classificar o selênio e telúrio como semi-metais. Optamos por classificar o elemento selênio como semicondutores seguindo a maioria dos autores. Observando as aplicações do selênio, como semicondutores em componentes eletrônicos, há quem o classifique também, como metalóide. 
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Calcogênios
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA E ESTADO DE OXIDAÇÃO
Configuração eletrônica
ns2np4
Oxigênio é o segundo elemento mais eletronegativo, portanto a maioria dos óxidos são iônicos
Compostos covalentes no estado sólido
Em geral formam compostos com os mais diversos metais e com o hidrogênio, no estado de oxidação -II. Os estados de oxidação +II, +IV e +VI ocorrem quando os elementos do grupo formam compostos com outros elementos do seu próprio grupo ou com os halogênios. 
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Calcogênios
Elementos do grupo 16 
ESTADOS DE OXIDAÇÃO +II, +IV e +VI
O oxigênio nunca apresenta estado de oxidação superior a 2.
 Os elementos S, Se, Te, e Po possuem orbitais d vazios, os quais podem ser usados para formar ligações 
Exemplo: SF6. A estrutura eletrônica para o átomo de central de fósforo, 16S, no estado fundamental:
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Calcogênios
Quando se excita o átomo de S o seu elétron emparelhado salta do orbital atômico 3s para o orbital 3d vazio. Veja que há cinco orbitais com elétrons desemparelhados disponíveis a fazer ligações.
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Calcogênios
As ligações para a molécula de SF6 podem ocorrer pela hibridização dos orbitais atômicos 3s, 3p e 3d levando a uma geometria octaedrica
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Calcogênios
Excetuando o telúrio, os demais calcogênios podem ser obtidos por mais de uma variedade alotrópica.. 
O OXIGÊNIO 
a) não excede em 2, o estado de oxidação; isto se deve ao fato de não existir o subnível 2d.
b) Formar duas ligações covalentes
c) Formar duplas ligações fortes e, à medida que se desce no grupo, essa capacidade tende a diminuir.
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Ocorrência, Abundância, Obtenção e Aplicações 
.
Oxigênio
√O nome oxigênio vem do grego, oxi significa “azedo” e gênio “gerador”. 
Em 1774 Joseph Priestley obteve um gás, a partir do óxido de mercúrio.
√ Só em 1777, Lavoisier mostrou que o gás produzido no tratamento do óxido de mercúrio com ácido nítrico seguido da decomposição do nitrato por calor, era oxigênio. 
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Calcogênios
Essa denominação foi dada, por Lavoisier por acreditar, erroneamente, que o oxigênio era um constituinte essencial de todos os ácidos. 
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Calcogênios
Ocorrência
Abundância
O
O2– Atmosfera (21%);
Crostra
2º
1º
S
Gásnatural – H2S
Depósitos naturais – S
16º.
Se
Ocorreemdiversos em minérios juntamente com outros metais, tais como: galena (PbS), pirita ou ouro de tolo (FeS), blenda ouesfarelita(ZnS),molibdenita( MoS2), gesso (CaSO4),
68º.
Te
74º.
Po
Decaimento radiativo do Tório;
Bombardeio do Bismuto comneutrons:
83Bi209+0n1→83Bi210→84Po210+-1e0
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Calcogênios
Propriedades:
O gás oxigênio é incolor, inodoro, paramagnético, ou seja, é atraído por campo eletromagnético e se condensa a -186 oC. O O2 apresenta coloração azul pálida, quando se encontra no estado líquido. 
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OXIGÊNIO
O processo fotossíntese desempenhado pelas plantas contribui, de forma significativa, para manutenção dos índices de O2 no nosso planeta. Por isso preservar as nossas matas e florestas é imprescindível para uma vida com qualidade. 
Método de Obtenção
Preparação do oxigênio
Industrial: obtido por destilação fracionária do ar. (o ponto de ebulição normal do O2 é -183C e do N2 é -196C.)
Laboratório: decomposição catalítica do KClO3 ou H2O2 na presença de MnO2:
2KClO3(s)  2KCl(s) + 3O2(g).
2H2O2(aq)  2H2O(l) + O2(g).
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OXIGÊNIO
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Usos do oxigênio
√ O2é bastante empregado na industria sinérgica, para remover o excesso de carbono em aços.
√ Na medicina para enriquecer o ar. Usado em soldas de metais com os maçaricos deoxiacetileno.
√ Industrialmente, o oxigênio puro é obtido pela destilação fracionada do ar liquefeito. O oxigênio pode apresentar duas formas alotrópicas.
√ O gás oxigênio puro é usado para converter ferro-gusa em aço
Preparado em laboratório pela decomposição térmica
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OXIGÊNIO
Decomposição catalítica de hipocloritos:
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Formas alotrópicas
Os elementos desse grupo exceto o Te são polimórficos
O2
O3
Estável
Instável
Paramagnético
Diamagnético
Inodoro
Odor
PF -210;PE -183
PF -192;PE -112
Ao contrário do O2, O3 apresenta momento dipolar e, portanto, maior interação intermolecular
Ozônio O3(l) é explosivo
Melhor oxidante que O2 (só F2 é mais forte)
Tóxico (0,1ppm)
Desinfetante Vantagem em relação ao
Cl: não deixa resíduos
Uso em água potável,
piscinas e tratamento de
Efluentes
Produção de O3
Irradiação UV (l=185nm)
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Formas alotrópicas
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Formas alotrópicas
O ozônio se decompõe para formar oxigênio:
O3(g)  O2(g) + O(g), H = 107 kJ/mol
O ozônio é um agente oxidante mais forte que o oxigênio:
O3(g) + 2H+(aq) + 2e-  O2(g) + H2O(l),
E = 2,07 V
O2(g) + 4H+(aq) + 4e-  2H2O(l), 
E = 1,23 V.
O ozônio pode ser preparado pela passagem de uma corrente elétrica através do O2 seco:
3O2(g)  2O3(g)
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Formas alotrópicas
Enxofre
O enxofre apresenta coloração amarelo clara pode ser encontrado livre na natureza, na forma -rômbico. Essa forma é uma das suas diversas variedades alotrópicas (-rômbico, -monoclínico e -monoclínico). A variedade -rômbica é estável À temperatura ambiente, freqüentemente encontrada em áreas vulcânicas. 
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Calcogênios
vulcânicas. 
Figura - Estruturas alotrópicas do enxofre – forma amarela cristalina -rômbico, moléculas S8.
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Métodos de obtenção
O enxofre é extraído de depósitos subterrâneo pelo processo Frasch (alto grau de pureza)
O SO2 é obtido como um subproduto da extração de metais a partir dos minérios do grupo dos sulfetos. O principal minério é o FeS2 (pirita).
O SO2 é empregado na fabricação de H2SO4
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Usos do enxofre
 A maior parte do enxofre obtida é, convertida em ácido sulfúrico, H2SO4, o qual é aplicado em ramos do processo industrial fabricação:
 fertilizantes, inseticidas e fungicidas, ácidos, polvora, sais minerais, 
 Metalurgia, no refino de petróleo e como catalisador em produtos orgânicos, etc.
√ Produção mundial de ~ 57 milhões de toneladas
Principais produtores: EUA, Russia, Canadá, china, Japão 
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Óxidos Normais
Fórmula MxOy , com estado de oxidação (-II) para o oxigênio
Ex: H2O, MgO, Al2O3, contêm apenas ligações M-O.
Peróxidos
√ Contêm uma quantidade de oxigênio maior que o esperado a partir do número de oxidação de M. Contêm o íon peróxido O22- ;
√ Peróxidos dos metais dos grupos 1 e 2 (EX: Na2O2 e BaO2)
Os peróxidos são agentes oxidantes fortes e são
hidrolisados pela H2O2
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Subóxidos 
Contêm uma quantidade de oxigênio menor que o previsto a partir do número de oxidação de M.
Além dasligações das ligações M-O eles possuem ligações M-M, como por exemplo O=C=C=C=O
Há um outro critério de classificação para os óxidos , o qual se baseia na nas propriedades ácidos bases. Assim podem ser Óxidos ácidos, básicos, anfóteros ou neutros, dependendo dos produtos formados quando reagem com água.
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Óxidos básicos
√ Óxidos metálicos são geralmente básicos (metais 1, 2 e lantanídeos;
Na2O; MgO; La2O3.
Quando reagem com H2O o íon O2-
 
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Óxidos ácidos 
√ Elementos não metálicos
EX: CO2, NO2, SO2, ClO2
Todos apresentam caráter acido e muitos deles são os anidros dos correspondentes ácidos
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Óxidos Anfóteros
Ex: BeO, Al2O3, Ga2O3, SnO, PbO e ZnO
Óxidos Neutros 
Ex: N2O, NO, CO 
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Propriedades Gerais dos Óxidos
Óxidos de enxofre, selênio, telúrio e Polônio
Dióxido MO2
O SO2 é produzido industrialmente em grande escala:
a) Por combustão do enxofre ao ar;
b) Por combustão de H2S ao ar;
c) Por calcinação de minérios do grupo dos sulfetos na presença do ar em altos fornos (FeS, em menores quantidades de para CuS e ZnS).
d) Pela queima do carvão, combustíveis fósseis e gás
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Propriedades Gerais dos Óxidos
No laboratório o SO2 pode ser detectado: 
a)Pelo cheiro
b) Por tornar verde um papel de filtro umedecido com solução ácida de dicromato de potássio devido à formação de íons Cr3+. 
Método quantitativo na determinação de SO2 na atmosfera
a) Titulação convencional ou condutimétrica de H2SO4 
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Propriedades Gerais dos Óxidos
A maior parte do SO2 produzido é oxidado a SO3 no processo de contato (catalisador fixo de vanádio) para produção de H2SO4.
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Ácido sulfúrico é produzido a partir de enxofre, oxigênio e água O enxofre é queimado ao ar, produzindo dióxido de enxofre.
O dióxido de enxofre, por sua vez, é oxidado a trióxido de enxofre com o uso de oxigênio e na presença de um catalisador de pentóxido de vanádio.
Finalmente, o trióxido de enxofre é lavado com água levando a formação de uma solução de ácido sulfúrico 98-99%:
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HIDRETOS
√ Todos os elementos desse grupo formam hidretos covalentes;
√ Ainda que o H2O seja um hidreto inodoro e líquido os demais hidretos desse grupo são gasosos, tóxicos e apresentam cheiro desagradável. 
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Calcogênios
HALETOS
CITAR TABELA 15.9 
Nos compostos com o flúor os elementos S, Se e Te se encontram no estado de oxidação máxima (Ex: SF6, SeF6, TeF6) são gases incolores com estrutura octáedrica
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Calcogênios
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